編譯原理（一）_編譯原理

說明：本文參考 李文生 老師講義。如有不當之處請及時聯絡 程式設計語言

人與電腦之間溝通的工具。 低級語言 機器語言 符號語言 組合語言

問題：符號語言是什麼。 進階語言 過程性語言——面向使用者的語言 如：C、Pascal 專用語言——面向問題的語言 如： SQL

優點： 獨立於機器。所編程式移植性比較好 不必考慮儲存單元的分配問題，資料的外部形勢轉換成機器的內部形勢等細節 具有豐富的資料結構和控制結構 更接近於自然語言 編程效率高 翻譯程式

來源程式（進階語言/組合語言編寫）———（經過）翻譯程式——>（得到）目標程式（目標語言表示，此處目標不一定是機器語言）

組合語言程式——組譯工具——機器語言程式

進階語言程式——編譯器——低級語言程式

進階語言程式：編譯階段處理來源程式，執行階段處理資料。

解釋程式同時處理來源程式和資料。邊解釋邊執行，不產生目標程式。

解釋程式的優缺點

 優點：與使用者通訊方便，比較節省記憶體空間 缺點：效率很低 解決辦法：先翻譯成某種中間形式的程式，如JAVA

編譯器的組成

分析階段（靜態分析）

根據源語言的定義，分析來源程式的結構和語義（程式源碼轉換為某種內部表示） 詞法分析——詞法分析器——識別具有獨立意義的字串作為token（記號），並組織成記號流 文法分析——文法分析器——將記號流根據相應語言的文法規則分組，形成文法短語——分析樹來表示 語義分析——語義分析器——根據源語言的語義規則對語句的意義進行檢查(如類型檢查)

綜合階段

根據分析結果構造出所要求的目標程式 中間代碼產生——中間代碼易於翻譯成目標代碼 代碼最佳化——對代碼進行改進，使之佔用的空間少、運行速度快（首先是在中間代碼上進行） 目標代碼產生——產生的目標代碼一般是可以重定位的機器代碼或組合語言代碼

符號表的管理 錯誤診斷和處理

編譯原理的典型結構
符號表管理

記錄來源程式中使用的標識符；收集每個標識符的各種屬性資訊是編譯器的重要工作。

符號表：若干記錄組成的資料結構 每個標識符在表中有一條記錄 記錄的域是標識符的屬性

對符號表結構的要求： 允許快速地尋找到標識符的記錄 可在其中存取資料

標識符的各種屬性是在編譯的各個不同階段填入符號表的。 前置處理器

主要功能： 宏處理 檔案包含 語言擴充 串連裝配程式

兩個主要任務：

裝入： 讀入 可重定位的機器代碼 修改重定位地址 把修改後的指令和資料放在記憶體的適當地方或形成可執行檔

串連 把幾個可重定位的機器代碼串連成一個可執行檔程式